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资源简介
JJF
辽宁省地方计量技术规范
JJF(辽)562-2024
蠕动泵校准规范
Calibration Specification for Peristaltic Pumps
2024-12-13 发布2025-01-13 实施
辽宁省市场监督管理局发布
JJF(辽) 562-2024
JJF(辽)562-2024
蠕动泵校准规范
Calibration Specification for
Peristaltic Pumps
归口单位:辽宁省市场监督管理局
主要起草单位:大连计量检验检测研究院有限公司
辽宁省计量科学研究院
参加起草单位:保定雷弗流体科技有限公司
本规范委托大连计量检验检测研究院有限公司负责解释
JJF(辽) 562-2024
本规范主要起草人:
王丹阳(大连计量检验检测研究院有限公司)
姜云鲲(大连计量检验检测研究院有限公司)
赵亮(大连计量检验检测研究院有限公司)
邹海波(辽宁省计量科学研究院)
参加起草人:
聂迪(大连计量检验检测研究院有限公司)
张小伶(保定雷弗流体科技有限公司)
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I
目录
引言...................................................................................................................................... (Ⅱ)
1 范围.................................................................................................................................... (1)
2 引用文件............................................................................................................................. (1)
3 概述.................................................................................................................................... (1)
4 计量特性............................................................................................................................. (2)
4.1 流量示值误差.................................................................................................................. (2)
4.2 流量稳定性...................................................................................................................... (2)
4.3 转速示值误差.................................................................................................................. (2)
5 校准条件............................................................................................................................. (2)
5.1 环境条件.......................................................................................................................... (2)
5.2 测量标准及其他设备...................................................................................................... (2)
6 校准项目和校准方法......................................................................................................... (2)
6.1 校准项目.......................................................................................................................... (2)
6.2 校准方法.......................................................................................................................... (3)
7 校准结果表达..................................................................................................................... (5)
8 复校时间间隔..................................................................................................................... (5)
附录A 蠕动泵校准记录参考格式........................................................................................(6)
附录B 蠕动泵校准证书内页推荐格式................................................................................(7)
附录C (0~40)℃纯水密度表(不含空气) ..................................................................(8)
附录D 蠕动泵流量示值误差测量不确定度评定示例....................................................... (9)
附录E 蠕动泵转速示值误差测量不确定度评定示例........................................... ...........(14)
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II
引言
本规范依据国家计量技术规范JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、
JJF1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》编
制而成。
本规范为首次发布。
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1
蠕动泵校准规范
1 范围
本规范适用于具有流量显示功能且转速不大于600r/min 蠕动泵的校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件:
JJG 705 液相色谱仪检定规程
JJF 2094 行星式水泥胶砂搅拌机校准规范
JJF(辽)84 液体流量测量系统在线校准规范
GB/T 6682-2008 分析实验室用水规格和试验方法
QB/T 5000-2016 食品工业用蠕动泵
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本使用于本规范;凡是不注日期的引用文件,
其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。
3 概述
蠕动泵是一种通过交替挤压泵管来实现流体输送的设备,主要由驱动单元、控制及数
据处理单元、显示单元、泵头和泵管组成(见图1 所示)。其工作原理是通过对泵的弹性
输送泵管交替进行挤压和释放来泵送流体。辊轮相继碾过泵管,挤压管路使管路截面变小
直至封闭,从而产生真空,将流体吸入并通过泵管,如此循环,实现连续的流体输送。
图1 蠕动泵结构示意图
蠕动泵可实现正反向输送流体、干运转,亦可通过调节泵头转速精确控制流量,广泛
应用于化工、医疗、食品等行业。
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2
4 计量特性
4.1 流量示值误差
最大允许误差为±5%。
4.2 流量稳定性
不大于3%。
4.3 转速示值误差
最大允许误差为±2.5%。
注:以上指标不适用于仪器的合格性判定,仅供参考。
5 校准条件
5.1 环境条件
5.1.1 环境温度:(15~25)℃或满足产品使用说明书要求。
5.1.2 相对湿度:不大于80%。
5.1.3 周围无影响正常校准工作的电磁干扰和机械振动。
5.2 校准用标准器及其他辅助设备
5.2.1 电子天平:
序号测量范围技术要求用途
1 最大秤量≥220g 实际分度值≤0.1mg 校准流量<50mL/min
2 最大秤量≥6kg 实际分度值≤0.01g 校准流量≥50mL/min
5.2.2 数字式转速表:不低于0.5 级,最小分度值不大于0.1r/min。
5.2.3 电子秒表:分辨力0.01s,最大允许误差±0.10s/h。
5.2.4 水银温度计:(0~50)℃,分度值0.1℃,最大允许误差±0.2℃。
5.2.5 介质容器。
5.2.6 校准用的液体介质:符合GB/T 6682-2008《分析实验室用水规格和试验方法》要求
的蒸馏水或去离子水。
6 校准项目和校准方法
6.1 校准项目
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3
序号校准项目
1 流量示值误差
2 流量稳定性
3 转速示值误差
注:校准项目可根据客户使用要求选择。
6.2 校准方法
6.2.1 流量示值误差和流量稳定性
校准点应尽可能包含用户常用工作流量点,当用户无要求时,选择最大流量的20%、
50%、100%三个流量点校准,每个流量点校准次数一般不少于三次。对于转向可逆的蠕动
泵应分别进行正转、反转两个方向的校准。
a)将介质容器置于电子天平上,待天平显示稳定后,按下复位键使电子天平复零,进
入校准状态;
b)安装蠕动泵泵头和泵管并分别记录型号;
c)分别选择最大流量的20%、50%、100%作为校准点,启动蠕动泵,同时开始计时;
d)当泵头转动转数不小于60 转并且校准时间不小于2min 时,按下蠕动泵停止键,
同时停止计时,记录校准时间和电子天平示值。按公式(1)计算流量实测值,按式(2)
和公式(3)计算流量示值误差和流量稳定性;
ij
sij
sij t
m
q
介
(1)
式中:
sij q ——第i 校准点第j 次测量流量实测值,mL/min;
sij m ——第i 校准点第j 次测量电子天平示值,g;
介 ——实验室温度下流体介质密度,g/cm3,(不同温度下纯水密度参见附录C);
ij t ——第i 校准点第j 次测量校准时间,min。
100%
sij
i sij
si q
q q
s (2)
式中:
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4
si s ——第i 校准点流量示值误差;
i q ——第i 校准点蠕动泵流量设定值,mL/min;
sij q ——第i 校准点3 次测量流量实测值平均值,mL/min。
100%
( ) ( )max min
sij
sij sij
Ri q
q q
s (3)
式中:
Ri s ——第i 校准点流量稳定性;
max ( ) sij q ——第i 校准点3 次测量流量实测值中最大值,mL/min;
min ( ) sij q ——第i 校准点3 次测量流量实测值中最小值,mL/min。
e)重复a)~d)步骤,完成反转方向流量点校准。
6.2.2 转速示值误差
校准点应尽可能包含用户常用工作转速点,当用户无要求时,选择最大转速的20%、
50%、100%作为校准点,每个校准点校准次数一般不少于三次。对于转向可逆的蠕动泵应
分别进行正转、反转两个方向的校准。
a)在蠕动泵泵头上做好明显标记,设定转速值,分别选择最大转速的20%、50%、100%
作为校准点,同时启动转速表,待转速稳定后,分别记录蠕动泵转速设定值和转速表示值。
按公式(4)计算转速示值误差;
100%
sij
i sij
ni n
n n
(4)
式中:
ni ——第i 校准点转速示值误差;
i n ——第i 校准点蠕动泵转速设定值,r/min;
si n ——第i 校准点第j 次测量转速表示值平均值,r/min。
b)重复a)步骤,完成反转方向转速点校准。
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7 校准结果表达
校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息:
a)标题,如“校准证书”;
b)实验室名称和地址;
c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);
d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;
e)送校单位的名称和地址;
f)被校对象的描述和明确标识;
g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接
收日期;
h)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;
i)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
j)校准环境的描述;
k)校准结果及其测量不确定度的说明;
l)对校准规范的偏离的说明;
m)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;
n)校准结果仅对被校对象有效的声明;
o)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。
8 复校时间间隔
建议复校时间间隔为1 年。
由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身性能等因素所决定,
因此,送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。
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附录A
蠕动泵校准记录参考格式
委托单位证书编号
样
品
名称型号规格
岀厂编号制造单位
最大流量最大转速
泵头型号泵管型号
流向/ /
校准依据JJF (辽)XXXX-XXXX,蠕动泵校准规范
校准地点温度: ℃ 相对湿度: %
标
准
器
标准器名称标准器编号测量范围
不确定度或准确度等级或
最大允许误差
有效期溯源单位
流体介质水温: 密度:
流量设定值(mL/min)
电子天平示值(g)
校准时间(min)
流量实测值(mL/min)
流量实测平均值(mL/min)
流量示值误差
流量示值误差扩展不确定度
流量稳定性
转速设定值(r/min)
转速表示值(r/min)
转速示值误差
转速示值误差扩展不确定度
校准员: 核验员: 校准日期: 年月日
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附录B
校准证书内页推荐格式
校准所使用的主要测量设备:
标准器名称标准器编号测量范围
不确定度或准确度等级
或最大允许误差
有效期溯源单位
环境温度: ℃ 相对湿度: %
校准结果
校准项目校准点设定值示值误差
示值误差的扩展不
确定度(k=2)
稳定性
流量示值误差
SS与稳定性SR
20% max q
50% max q
100% max q
转速示值误差
n
20% max n
50% max n
100% max n
最大流量max q : 最大转速max n :
说明:
————————————————以下空白——————————————
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附录C
(0~40)℃纯水密度表(不含空气) (kg/m3)
t90(℃) 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
0 999.843 999.850 999.856 999.862 999.869 999.874 999.880 999.886 999.891 999.897
1 999.902 999.907 999.911 999.916 999.920 999.924 999.928 999.932 999.936 999.940
2 999.943 999.946 999.949 999.952 999.955 999.957 999.959 999.962 999.964 999.965
3 999.967 999.969 999.970 999.971 999.972 999.973 999.974 999.974 999.975 999.975
4 999.975 999.975 999.975 999.974 999.974 999.973 999.972 999.971 999.970 999.968
5 999.967 999.965 999.963 999.961 999.959 999.957 999.954 999.952 999.949 999.946
6 999.943 999.940 999.937 999.933 999.929 999.926 999.922 999.918 999.913 999.909
7 999.904 999.900 999.895 999.890 999.885 999.880 999.874 999.869 999.863 999.857
8 999.851 999.845 999.839 999.833 999.826 999.819 999.813 999.806 999.798 999.791
9 999.784 999.776 999.769 999.761 999.753 999.745 999.737 999.728 999.720 999.711
10 999.703 999.694 999.685 999.676 999.666 999.657 999.648 999.638 999.628 999.618
11 999.608 999.598 999.588 999.577 999.567 999.556 999.545 999.534 999.523 999.512
12 999.500 999.489 999.477 999.466 999.454 999.442 999.430 999.418 999.405 999.393
13 999.380 999.367 999.355 999.342 999.329 999.315 999.302 999.289 999.275 999.261
14 999.247 999.233 999.219 999.205 999.191 999.176 999.162 999.147 999.132 999.118
15 999.103 999.087 999.072 999.057 999.041 999.026 999.010 998.994 998.978 998.962
16 998.946 998.930 998.913 998.897 998.880 998.863 998.846 998.829 998.812 998.795
17 998.778 998.760 998.743 998.725 998.707 998.689 998.671 998.653 998.635 998.617
18 998.598 998.580 998.561 998.542 998.523 998.505 998.485 998.466 998.447 998.427
19 998.408 998.388 998.369 998.349 998.329 998.309 998.288 998.268 998.248 998.227
20 998.207 998.186 998.165 998.144 998.123 998.102 998.081 998.060 998.038 998.017
21 997.995 997.973 997.951 997.929 997.907 997.885 997.863 997.841 997.818 997.796
22 997.773 997.750 997.727 997.704 997.681 997.658 997.635 997.612 997.588 997.564
23 997.541 997.517 997.493 997.469 997.445 997.421 997.397 997.372 997.348 997.323
24 997.299 997.274 997.249 997.224 997.199 997.174 997.149 997.124 997.098 997.073
25 997.047 997.021 996.996 996.970 996.944 996.918 996.891 996.865 996.839 996.812
26 996.786 996.759 996.732 996.706 996.679 996.652 996.624 996.597 996.570 996.543
27 996.515 996.488 996.460 996.432 996.404 996.376 996.348 996.320 996.292 996.264
28 996.235 996.207 996.178 996.150 996.121 996.092 996.063 996.034 996.005 996.976
29 995.946 995.917 995.888 995.858 995.828 995.799 995.769 995.739 995.709 995.679
30 995.649 995.619 995.588 995.558 995.527 995.497 995.466 995.435 995.404 995.373
31 995.342 995.311 995.280 995.249 995.217 995.186 995.154 995.123 995.091 995.059
32 995.027 994.996 994.963 994.931 994.899 994.867 994.834 994.802 994.769 994.737
33 994.704 994.671 994.638 994.605 994.572 994.539 994.506 994.473 994.439 994.406
34 994.372 994.339 994.305 994.271 994.237 994.204 994.170 994.135 994.101 994.067
35 994.033 993.998 993.964 993.929 993.894 993.860 993.825 993.790 993.755 993.720
36 993.685 993.650 993.614 993.579 993.543 993.508 993.472 993.437 993.401 993.365
37 993.329 993.293 993.257 993.221 993.184 993.148 993.112 993.075 993.039 993.002
38 992.965 992.929 992.892 992.855 992.818 992.781 992.744 992.706 992.669 992.632
39 992.594 992.557 992.519 992.481 992.443 992.406 992.368 992.330 992.292 992.253
40 992.215 ── ── ── ── ── ── ── ── ──
注:1 t90 为1990 年国际温标(ITS-90)。
2 水密度值采用JJG 42-2023 工作玻璃浮计附录A。
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附录D
蠕动泵流量示值误差测量不确定度评定示例
D.1 概述
D.1.1 环境条件:温度20.3℃,相对湿度68%。
D.1.2 测量标准:电子天平,LP6200S 型,最大称量6200g,准确度等级级;玻璃液体
温度计,(0~50)℃,最大允许误差±0.2℃;电子秒表,最大允许误差±0.10s。
D.1.3 被校对象:蠕动泵,型号BT-100L,泵头型号YZ15T,泵管型号25#,最大流量
250mL/min。
D.1.4 测量过程:使用电子天平进行校准,将介质容器置于电子天平上,电子天平去皮置
零,处于校准状态。使蠕动泵正常工作,流体通过泵管流入介质容器,开始计时,校准时
间为2min,记录电子天平示值。将电子天平示值换算成体积流量,与蠕动泵设定值进行比
较,得到校准结果,流体为纯水,经测量实验室条件下流体纯水温度为19.8℃,查表得密
度为0.9982g/cm3。
D.2 测量模型及灵敏系数
D.2.1 测量模型
100% 1
s
t
s
s
s m
tq
q
s q q
式中:
s s ——蠕动泵流量示值误差,%;
q ——蠕动泵流量设定值,mL/min;
s q ——三次测量流量实测值平均值,mL/min;
t
——在t 温度下纯水密度,g/cm3;
t ——校准时间,min;
s m ——电子天平示值,g。
D.2.2 方差及灵敏系数
由于各分量互不相关,蠕动泵流量示值误差合成标准不确定度c u 表示为:
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10
( ) ( ) ( ) 2 2 ( )
4
2 2
3
2 2
2
2 2
1
u2 c u m c u c u t c u q c s t
其中,灵敏系数为:
1 2
s
t
s
c
m
tq
m
c u
t s
c
m
c u tq
2
s
c t
m
q
t
c u
3
s
c t
m
t
q
c u
4
当蠕动泵流量设定值分别为50mL/min、125mL/min、250mL/min 时,代入上述公式计
算灵敏系数如表D.1 所示。
表D.1 灵敏系数
表D.1 灵敏系数
D.3 标准不确定度分析
根据测量模型,影响校准结果的因素主要包括测量重复性、电子天平最大允许误差、
纯水密度、校准时间、蠕动泵分辨力等。
D.3.1 测量数据
见下表D.2。
表D.2 测量数据
流量设定值
(mL/min)
50 125 250
电子天平示值
(g)
1 2 3 1 2 3 1 2 3
98.72 98.64 99.60 246.12 246.45 244.63 502.28 498.87 502.41
电子天平示值
平均值(g)
98.990 245.623 501.187
流量设定值
(mL/min)
灵敏系数
( 1)
1 c g (m / g) c2 L ( -1)
3 c min (min /mL) 4 c
50 -0.010 1.010 0.504 0.020
125 -0.004 1.018 0.508 0.008
250 -0.002 0.998 0.498 0.004
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11
D.3.2 标准不确定度分量评定
D.3.2.1 纯水质量ms引入的标准不确定度u(ms )
D.3.2.1.1 电子天平测量重复性引入的标准不确定度) s1 u(m
使用电子天平对蠕动泵流量做3 次独立重复测量,测量结果如表D.2 所示。
根据极差法计算流量设定值为50mL/min 时重复性:
g s1 ( ) 0.57
C
s m R
采用3 次测得值的算数平均值作为标准质量,因此电子天平测量重复性引入的标准不
确定度分量为:
s1 g
s1 0.33
3
u m s m
同理,当流量设定值为125mL/min、250mL/min 时,电子天平测量重复性引入的标准
不确定度分别为0.62g、1.21g。
D 3.2.1.2 电子天平最大允许误差引入的标准不确定度) s2 u(m
电子天平为级,其最大允许误差为±0.1g,假设服从均匀分布,因此电子天平引入
的标准不确定度分量为:
g s2 0.058
3
u(m ) 0.1
当流量设定值为50mL/min 时,纯水质量引入的标准不确定度
g s s1 s2 u m u2 (m ) u2 (m ) 0.34 ,同理,当流量设定值为125mL/min、250mL/min 时,纯
水质量s m 引入的标准不确定度分别为0.63g 和1.22g。
D.3.2.2 纯水密度t
引入的标准不确定度( ) t
u
纯水密度受温度影响,假设在校准过程中,温度变化量为土1.0 °C,根据附录C 可知,
其密度变化量为土0.0003 g/cm3,假设分布服从均匀分布,则纯水密度t
引入的标准不确定
度分量为:
3
t 0.00017g / cm
3
u( ) 0.0003
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12
D.3.2.3 校准时间t 引入的标准不确定度u(t)
D.3.2.3.1 电子秒表引入的标准不确定度( ) 1 u t
电子秒表最大允许误差为±0.10s,假设分布服从均匀分布,则电子秒表引入的标准不
确定度分量为:
0.058s
3
( ) 0.10 1 u t
D.3.2.3.2 校准人员操作计时反应时间引入的标准不确定度( ) 2 u t
校准人员操作计时反应时间为0.3s,区间半宽为0.15s,假设分布服从均匀分布,则校
准人员操作计时反应时间引入的标准不确定度分量为:
0.087s
3
( ) 0.15 2 u t
校准时间t引入的标准不确定度( ) ( ) ( ) 0.105 0.0017min 2
2
1
u t u2 t u t s 。
D.3.2.4 流量设定值q引入的标准不确定度u(q)
蠕动泵的流量设定值分辨力为0.1 mL/min,假设分布服从均匀分布,则分辨力引入的
标准不确定度分量为
0.029 /min
2 3
u(q) 0.1 mL
由D.3.2.1.1 可知,蠕动泵分辨力引入的标准不确定度小于测量过程中电子天平重复测
量引入的标准不确定度,因此,不再考虑蠕动泵分辨力引入的标准不确定度,即流量设定
值q引入的标准不确定度u(q)。
标准不确定度分量汇总见表D.3。
表D.3 蠕动泵流量示值误差标准不确定度分量汇总表
不确定度来源
流量设定值
(mL/min) i c i u i i c u
纯水质量s m 引入的标
准不确定度) s u(m
50 -0.010g-1 0.34g 0.0034
125 -0.004g-1 0.63g 0.0025
250 -0.002g-1 1.22g 0.0024
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13
纯水密度t
引入的标
准不确定度( ) t
u
50 1.010cm3/g
0.00017g/cm3
1.7×10-4
125 1.018cm3/g 1.8×10-4
250 0.998cm3/g 1.7×10-4
校准时间t 引入的标准
不确定度u(t)
50 0.504min-1
0.0017min
8.6×10-4
125 0.508min-1 8.6×10-4
250 0.498min-1 8.5×10-4
流量设定值q 引入的
标准不确定度u(q)
50 0.020min/mL
-
-
125 0.008min/mL -
250 0.004min/mL -
D.4 合成标准不确定度
( ) ( ) ( ) 2 ( )
4
2 2
3
2 2
2
2 2
1 u c u m c u c u t u q c s t
可得合成标准不确定度,见表D.4。
D.5 扩展不确定度
扩展不确定度c U ku ,取包含因子k=2,见表D.4。
表D.4 蠕动泵流量示值误差扩展不确定度一览表
流量设定值(mL/min) (%) s s (%) c u U(%,k 2)
50 0.85 0.4 0.8
125 1.55 0.3 0.6
250 -0.41 0.3 0.6
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14
附录E
蠕动泵转速示值误差测量不确定度评定示例
E.1 概述
E.1.1 环境条件:温度20.3℃,相对湿度68%。
E.1.2 测量标准:数字转速表,准确度等级0.1 级。
E.1.3 被校对象:蠕动泵,型号BT-100L,泵头型号YZ15T,最大转速150mL/min。
E.1.4 测量过程:使用数字转速表对蠕动泵进行校准采用比较测量。将数字转速表对准蠕
动泵,待转速稳定后,分别读取数字转速表示值和蠕动泵设定值,进行比较,得到校准结
果。
E.2 测量模型及灵敏系数
E.2.1 测量模型
100%
s
s
n n
n n
式中:
n ——蠕动泵转速示值误差,%;
s n ——数字转速表三次测量示值平均值,r/min;
n ——蠕动泵转速设定值,r/min。
E.2.2 方差及灵敏系数
由于各分量互不相关,则蠕动泵转速示值误差合成标准不确定度c u 表示为:
( ) ( ) 2 2 ( )
2
2 2
1
u2 c u n c u n n s
其中,灵敏系数为:
1 2
s s
n
n
n
n
c
s
n
n n
c 1
2
当蠕动泵转速设定值分别为30r/min、75r/min、150r/min 时,代入上述公式计算灵
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15
敏系数如表E.1 所示。
表E.1 灵敏系数
表E.1 灵敏系数
E.3 标准不确定度分析
根据测量模型,影响校准结果的因素主要包括测量重复性、蠕动泵分辨力、转速表准
确度等。
E.3.1 测量数据
见下表E.2。
表E.2 测量数据
转速设定值
(r/min)
数字转速表示值
(r/min)
平均值
(r/min)
示值误差
(%)
重复性
(r/min)
30
29.83 29.96 29.81 30.09 29.89
29.943 0.19 0.1074
30.11 29.94 30.07 29.91 29.82
75
74.95 74.87 75.01 75.04 74.92
74.937 0.08 0.0724
74.90 74.88 75.04 74.95 74.81
150
149.91 149.87 149.82 149.88 150.04
149.922 0.05 0.0785
149.92 149.96 150.08 149.89 149.85
E.3.2 标准不确定度分量评定
E.3.2.1 测量重复性引入的标准不确定度( ) 1 s u n
在校准时间内,重复测量3 次,取平均值作为本次测量结果,所以当转速设定值为
30r/min 时,重复性引入的标准不确定度为:
0.062 /min
3
0.1074
3
( ) ( ) 1 r s
s u n s n
同理,当转速设定值为75r/min、150r/min 时,测量重复性引入的标准不确定度分别为
0.042r/min、0.045r/min。
E.3.2.2 数字转速表准确度引入的标准不确定度( ) 2 s u n
转速设定值
(r/min)
灵敏系数
(min / r) 1 c (min / r) 2 c
30 -0.00667 0.00667
75 -0.0134 0.0133
150 -0.0335 0.0334
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数字转速表为0.1 级,假设服从均匀分布,则当转速设定值为30r/min 时,数字转速表
引入的标准不确定度为:
0.018 /min
3
( ) 0.1% 30 2 r s
u n
同理,当转速设定值为75r/min、150r/min 时,转速表准确度引入的标准不确定度分别
为0.044r/min、0.087r/min。
当转速设定值为30r/min 时,转速表转速测量s u 引入的标准不确定度为
( ) ( ) 2 ( 2 ) 0.065 /min
2
2
1 r s
2
s s u n u n u n ,同理,当转速设定值为75r/min、150r/min 时,转
速表转速测量s u 引入的标准不确定度分别为0.061r/min 和0.098r/min。
E.3.2.3 蠕动泵分辨力引入的标准不确定度u(n)
蠕动泵的转速设定值分辨力为0.1 r/min,假设分布服从均匀分布,则分辨力引入的标
准不确定度分量为
0.029 /min
2 3
u(n) 0.1 r
由E.3.2.1 可知,蠕动泵转速分辨力引入的标准不确定度小于测量过程中重复测量引入
的标准不确定度,因此,不再考虑转速分辨力引入的标准不确定度u(n)。
标准不确定度分量汇总见表E.3。
表E.3 蠕动泵转速示值误差标准不确定度分量汇总表
不确定度来源
转速设定值
(r/min)
( r) i c min/ (r /min) i u i i c u
转速表转速测量引入
的标准不确定度( ) s u n
30 -0.00667 0.065 4.3×10-4
75 -0.0134 0.061 8.2×10-4
150 -0.0335 0.098 3.3×10-3
蠕动泵分辨力引入的
标准不确定度u(n)
30 0.00667
-
-
75 0.0133 -
150 0.0334 -
E.4 合成标准不确定度
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17
( ) ( ) 2 2 ( )
2
2 2
1 u c u n c u n n s
可得合成标准不确定度,见表E.4。
E.5 扩展不确定度
扩展不确定度c U ku ,取包含因子k=2,见表E.4。
表E.4 蠕动泵转速示值误差扩展不确定度一览表
转速设定值(r/min) (%) n (%) c u U(%,k 2)
30 0.19 4.4×10-2 0.1
75 0.08 8.2×10-2 0.2
150 0.05 0.33 0.7
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━━━━━━━━━━━
JJF562-2024
辽宁省地方计量技术规范
JJF(辽)562-2024
蠕动泵校准规范
Calibration Specification for Peristaltic Pumps
2024-12-13 发布2025-01-13 实施
辽宁省市场监督管理局发布
JJF(辽) 562-2024
JJF(辽)562-2024
蠕动泵校准规范
Calibration Specification for
Peristaltic Pumps
归口单位:辽宁省市场监督管理局
主要起草单位:大连计量检验检测研究院有限公司
辽宁省计量科学研究院
参加起草单位:保定雷弗流体科技有限公司
本规范委托大连计量检验检测研究院有限公司负责解释
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本规范主要起草人:
王丹阳(大连计量检验检测研究院有限公司)
姜云鲲(大连计量检验检测研究院有限公司)
赵亮(大连计量检验检测研究院有限公司)
邹海波(辽宁省计量科学研究院)
参加起草人:
聂迪(大连计量检验检测研究院有限公司)
张小伶(保定雷弗流体科技有限公司)
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I
目录
引言...................................................................................................................................... (Ⅱ)
1 范围.................................................................................................................................... (1)
2 引用文件............................................................................................................................. (1)
3 概述.................................................................................................................................... (1)
4 计量特性............................................................................................................................. (2)
4.1 流量示值误差.................................................................................................................. (2)
4.2 流量稳定性...................................................................................................................... (2)
4.3 转速示值误差.................................................................................................................. (2)
5 校准条件............................................................................................................................. (2)
5.1 环境条件.......................................................................................................................... (2)
5.2 测量标准及其他设备...................................................................................................... (2)
6 校准项目和校准方法......................................................................................................... (2)
6.1 校准项目.......................................................................................................................... (2)
6.2 校准方法.......................................................................................................................... (3)
7 校准结果表达..................................................................................................................... (5)
8 复校时间间隔..................................................................................................................... (5)
附录A 蠕动泵校准记录参考格式........................................................................................(6)
附录B 蠕动泵校准证书内页推荐格式................................................................................(7)
附录C (0~40)℃纯水密度表(不含空气) ..................................................................(8)
附录D 蠕动泵流量示值误差测量不确定度评定示例....................................................... (9)
附录E 蠕动泵转速示值误差测量不确定度评定示例........................................... ...........(14)
JJF(辽)562-2024
II
引言
本规范依据国家计量技术规范JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、
JJF1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》编
制而成。
本规范为首次发布。
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1
蠕动泵校准规范
1 范围
本规范适用于具有流量显示功能且转速不大于600r/min 蠕动泵的校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件:
JJG 705 液相色谱仪检定规程
JJF 2094 行星式水泥胶砂搅拌机校准规范
JJF(辽)84 液体流量测量系统在线校准规范
GB/T 6682-2008 分析实验室用水规格和试验方法
QB/T 5000-2016 食品工业用蠕动泵
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本使用于本规范;凡是不注日期的引用文件,
其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。
3 概述
蠕动泵是一种通过交替挤压泵管来实现流体输送的设备,主要由驱动单元、控制及数
据处理单元、显示单元、泵头和泵管组成(见图1 所示)。其工作原理是通过对泵的弹性
输送泵管交替进行挤压和释放来泵送流体。辊轮相继碾过泵管,挤压管路使管路截面变小
直至封闭,从而产生真空,将流体吸入并通过泵管,如此循环,实现连续的流体输送。
图1 蠕动泵结构示意图
蠕动泵可实现正反向输送流体、干运转,亦可通过调节泵头转速精确控制流量,广泛
应用于化工、医疗、食品等行业。
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2
4 计量特性
4.1 流量示值误差
最大允许误差为±5%。
4.2 流量稳定性
不大于3%。
4.3 转速示值误差
最大允许误差为±2.5%。
注:以上指标不适用于仪器的合格性判定,仅供参考。
5 校准条件
5.1 环境条件
5.1.1 环境温度:(15~25)℃或满足产品使用说明书要求。
5.1.2 相对湿度:不大于80%。
5.1.3 周围无影响正常校准工作的电磁干扰和机械振动。
5.2 校准用标准器及其他辅助设备
5.2.1 电子天平:
序号测量范围技术要求用途
1 最大秤量≥220g 实际分度值≤0.1mg 校准流量<50mL/min
2 最大秤量≥6kg 实际分度值≤0.01g 校准流量≥50mL/min
5.2.2 数字式转速表:不低于0.5 级,最小分度值不大于0.1r/min。
5.2.3 电子秒表:分辨力0.01s,最大允许误差±0.10s/h。
5.2.4 水银温度计:(0~50)℃,分度值0.1℃,最大允许误差±0.2℃。
5.2.5 介质容器。
5.2.6 校准用的液体介质:符合GB/T 6682-2008《分析实验室用水规格和试验方法》要求
的蒸馏水或去离子水。
6 校准项目和校准方法
6.1 校准项目
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3
序号校准项目
1 流量示值误差
2 流量稳定性
3 转速示值误差
注:校准项目可根据客户使用要求选择。
6.2 校准方法
6.2.1 流量示值误差和流量稳定性
校准点应尽可能包含用户常用工作流量点,当用户无要求时,选择最大流量的20%、
50%、100%三个流量点校准,每个流量点校准次数一般不少于三次。对于转向可逆的蠕动
泵应分别进行正转、反转两个方向的校准。
a)将介质容器置于电子天平上,待天平显示稳定后,按下复位键使电子天平复零,进
入校准状态;
b)安装蠕动泵泵头和泵管并分别记录型号;
c)分别选择最大流量的20%、50%、100%作为校准点,启动蠕动泵,同时开始计时;
d)当泵头转动转数不小于60 转并且校准时间不小于2min 时,按下蠕动泵停止键,
同时停止计时,记录校准时间和电子天平示值。按公式(1)计算流量实测值,按式(2)
和公式(3)计算流量示值误差和流量稳定性;
ij
sij
sij t
m
q
介
(1)
式中:
sij q ——第i 校准点第j 次测量流量实测值,mL/min;
sij m ——第i 校准点第j 次测量电子天平示值,g;
介 ——实验室温度下流体介质密度,g/cm3,(不同温度下纯水密度参见附录C);
ij t ——第i 校准点第j 次测量校准时间,min。
100%
sij
i sij
si q
q q
s (2)
式中:
JJF(辽)562-2024
4
si s ——第i 校准点流量示值误差;
i q ——第i 校准点蠕动泵流量设定值,mL/min;
sij q ——第i 校准点3 次测量流量实测值平均值,mL/min。
100%
( ) ( )max min
sij
sij sij
Ri q
q q
s (3)
式中:
Ri s ——第i 校准点流量稳定性;
max ( ) sij q ——第i 校准点3 次测量流量实测值中最大值,mL/min;
min ( ) sij q ——第i 校准点3 次测量流量实测值中最小值,mL/min。
e)重复a)~d)步骤,完成反转方向流量点校准。
6.2.2 转速示值误差
校准点应尽可能包含用户常用工作转速点,当用户无要求时,选择最大转速的20%、
50%、100%作为校准点,每个校准点校准次数一般不少于三次。对于转向可逆的蠕动泵应
分别进行正转、反转两个方向的校准。
a)在蠕动泵泵头上做好明显标记,设定转速值,分别选择最大转速的20%、50%、100%
作为校准点,同时启动转速表,待转速稳定后,分别记录蠕动泵转速设定值和转速表示值。
按公式(4)计算转速示值误差;
100%
sij
i sij
ni n
n n
(4)
式中:
ni ——第i 校准点转速示值误差;
i n ——第i 校准点蠕动泵转速设定值,r/min;
si n ——第i 校准点第j 次测量转速表示值平均值,r/min。
b)重复a)步骤,完成反转方向转速点校准。
JJF(辽)562-2024
5
7 校准结果表达
校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息:
a)标题,如“校准证书”;
b)实验室名称和地址;
c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);
d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;
e)送校单位的名称和地址;
f)被校对象的描述和明确标识;
g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接
收日期;
h)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;
i)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
j)校准环境的描述;
k)校准结果及其测量不确定度的说明;
l)对校准规范的偏离的说明;
m)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;
n)校准结果仅对被校对象有效的声明;
o)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。
8 复校时间间隔
建议复校时间间隔为1 年。
由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身性能等因素所决定,
因此,送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。
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6
附录A
蠕动泵校准记录参考格式
委托单位证书编号
样
品
名称型号规格
岀厂编号制造单位
最大流量最大转速
泵头型号泵管型号
流向/ /
校准依据JJF (辽)XXXX-XXXX,蠕动泵校准规范
校准地点温度: ℃ 相对湿度: %
标
准
器
标准器名称标准器编号测量范围
不确定度或准确度等级或
最大允许误差
有效期溯源单位
流体介质水温: 密度:
流量设定值(mL/min)
电子天平示值(g)
校准时间(min)
流量实测值(mL/min)
流量实测平均值(mL/min)
流量示值误差
流量示值误差扩展不确定度
流量稳定性
转速设定值(r/min)
转速表示值(r/min)
转速示值误差
转速示值误差扩展不确定度
校准员: 核验员: 校准日期: 年月日
JJF(辽)562-2024
7
附录B
校准证书内页推荐格式
校准所使用的主要测量设备:
标准器名称标准器编号测量范围
不确定度或准确度等级
或最大允许误差
有效期溯源单位
环境温度: ℃ 相对湿度: %
校准结果
校准项目校准点设定值示值误差
示值误差的扩展不
确定度(k=2)
稳定性
流量示值误差
SS与稳定性SR
20% max q
50% max q
100% max q
转速示值误差
n
20% max n
50% max n
100% max n
最大流量max q : 最大转速max n :
说明:
————————————————以下空白——————————————
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8
附录C
(0~40)℃纯水密度表(不含空气) (kg/m3)
t90(℃) 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
0 999.843 999.850 999.856 999.862 999.869 999.874 999.880 999.886 999.891 999.897
1 999.902 999.907 999.911 999.916 999.920 999.924 999.928 999.932 999.936 999.940
2 999.943 999.946 999.949 999.952 999.955 999.957 999.959 999.962 999.964 999.965
3 999.967 999.969 999.970 999.971 999.972 999.973 999.974 999.974 999.975 999.975
4 999.975 999.975 999.975 999.974 999.974 999.973 999.972 999.971 999.970 999.968
5 999.967 999.965 999.963 999.961 999.959 999.957 999.954 999.952 999.949 999.946
6 999.943 999.940 999.937 999.933 999.929 999.926 999.922 999.918 999.913 999.909
7 999.904 999.900 999.895 999.890 999.885 999.880 999.874 999.869 999.863 999.857
8 999.851 999.845 999.839 999.833 999.826 999.819 999.813 999.806 999.798 999.791
9 999.784 999.776 999.769 999.761 999.753 999.745 999.737 999.728 999.720 999.711
10 999.703 999.694 999.685 999.676 999.666 999.657 999.648 999.638 999.628 999.618
11 999.608 999.598 999.588 999.577 999.567 999.556 999.545 999.534 999.523 999.512
12 999.500 999.489 999.477 999.466 999.454 999.442 999.430 999.418 999.405 999.393
13 999.380 999.367 999.355 999.342 999.329 999.315 999.302 999.289 999.275 999.261
14 999.247 999.233 999.219 999.205 999.191 999.176 999.162 999.147 999.132 999.118
15 999.103 999.087 999.072 999.057 999.041 999.026 999.010 998.994 998.978 998.962
16 998.946 998.930 998.913 998.897 998.880 998.863 998.846 998.829 998.812 998.795
17 998.778 998.760 998.743 998.725 998.707 998.689 998.671 998.653 998.635 998.617
18 998.598 998.580 998.561 998.542 998.523 998.505 998.485 998.466 998.447 998.427
19 998.408 998.388 998.369 998.349 998.329 998.309 998.288 998.268 998.248 998.227
20 998.207 998.186 998.165 998.144 998.123 998.102 998.081 998.060 998.038 998.017
21 997.995 997.973 997.951 997.929 997.907 997.885 997.863 997.841 997.818 997.796
22 997.773 997.750 997.727 997.704 997.681 997.658 997.635 997.612 997.588 997.564
23 997.541 997.517 997.493 997.469 997.445 997.421 997.397 997.372 997.348 997.323
24 997.299 997.274 997.249 997.224 997.199 997.174 997.149 997.124 997.098 997.073
25 997.047 997.021 996.996 996.970 996.944 996.918 996.891 996.865 996.839 996.812
26 996.786 996.759 996.732 996.706 996.679 996.652 996.624 996.597 996.570 996.543
27 996.515 996.488 996.460 996.432 996.404 996.376 996.348 996.320 996.292 996.264
28 996.235 996.207 996.178 996.150 996.121 996.092 996.063 996.034 996.005 996.976
29 995.946 995.917 995.888 995.858 995.828 995.799 995.769 995.739 995.709 995.679
30 995.649 995.619 995.588 995.558 995.527 995.497 995.466 995.435 995.404 995.373
31 995.342 995.311 995.280 995.249 995.217 995.186 995.154 995.123 995.091 995.059
32 995.027 994.996 994.963 994.931 994.899 994.867 994.834 994.802 994.769 994.737
33 994.704 994.671 994.638 994.605 994.572 994.539 994.506 994.473 994.439 994.406
34 994.372 994.339 994.305 994.271 994.237 994.204 994.170 994.135 994.101 994.067
35 994.033 993.998 993.964 993.929 993.894 993.860 993.825 993.790 993.755 993.720
36 993.685 993.650 993.614 993.579 993.543 993.508 993.472 993.437 993.401 993.365
37 993.329 993.293 993.257 993.221 993.184 993.148 993.112 993.075 993.039 993.002
38 992.965 992.929 992.892 992.855 992.818 992.781 992.744 992.706 992.669 992.632
39 992.594 992.557 992.519 992.481 992.443 992.406 992.368 992.330 992.292 992.253
40 992.215 ── ── ── ── ── ── ── ── ──
注:1 t90 为1990 年国际温标(ITS-90)。
2 水密度值采用JJG 42-2023 工作玻璃浮计附录A。
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附录D
蠕动泵流量示值误差测量不确定度评定示例
D.1 概述
D.1.1 环境条件:温度20.3℃,相对湿度68%。
D.1.2 测量标准:电子天平,LP6200S 型,最大称量6200g,准确度等级级;玻璃液体
温度计,(0~50)℃,最大允许误差±0.2℃;电子秒表,最大允许误差±0.10s。
D.1.3 被校对象:蠕动泵,型号BT-100L,泵头型号YZ15T,泵管型号25#,最大流量
250mL/min。
D.1.4 测量过程:使用电子天平进行校准,将介质容器置于电子天平上,电子天平去皮置
零,处于校准状态。使蠕动泵正常工作,流体通过泵管流入介质容器,开始计时,校准时
间为2min,记录电子天平示值。将电子天平示值换算成体积流量,与蠕动泵设定值进行比
较,得到校准结果,流体为纯水,经测量实验室条件下流体纯水温度为19.8℃,查表得密
度为0.9982g/cm3。
D.2 测量模型及灵敏系数
D.2.1 测量模型
100% 1
s
t
s
s
s m
tq
q
s q q
式中:
s s ——蠕动泵流量示值误差,%;
q ——蠕动泵流量设定值,mL/min;
s q ——三次测量流量实测值平均值,mL/min;
t
——在t 温度下纯水密度,g/cm3;
t ——校准时间,min;
s m ——电子天平示值,g。
D.2.2 方差及灵敏系数
由于各分量互不相关,蠕动泵流量示值误差合成标准不确定度c u 表示为:
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10
( ) ( ) ( ) 2 2 ( )
4
2 2
3
2 2
2
2 2
1
u2 c u m c u c u t c u q c s t
其中,灵敏系数为:
1 2
s
t
s
c
m
tq
m
c u
t s
c
m
c u tq
2
s
c t
m
q
t
c u
3
s
c t
m
t
q
c u
4
当蠕动泵流量设定值分别为50mL/min、125mL/min、250mL/min 时,代入上述公式计
算灵敏系数如表D.1 所示。
表D.1 灵敏系数
表D.1 灵敏系数
D.3 标准不确定度分析
根据测量模型,影响校准结果的因素主要包括测量重复性、电子天平最大允许误差、
纯水密度、校准时间、蠕动泵分辨力等。
D.3.1 测量数据
见下表D.2。
表D.2 测量数据
流量设定值
(mL/min)
50 125 250
电子天平示值
(g)
1 2 3 1 2 3 1 2 3
98.72 98.64 99.60 246.12 246.45 244.63 502.28 498.87 502.41
电子天平示值
平均值(g)
98.990 245.623 501.187
流量设定值
(mL/min)
灵敏系数
( 1)
1 c g (m / g) c2 L ( -1)
3 c min (min /mL) 4 c
50 -0.010 1.010 0.504 0.020
125 -0.004 1.018 0.508 0.008
250 -0.002 0.998 0.498 0.004
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D.3.2 标准不确定度分量评定
D.3.2.1 纯水质量ms引入的标准不确定度u(ms )
D.3.2.1.1 电子天平测量重复性引入的标准不确定度) s1 u(m
使用电子天平对蠕动泵流量做3 次独立重复测量,测量结果如表D.2 所示。
根据极差法计算流量设定值为50mL/min 时重复性:
g s1 ( ) 0.57
C
s m R
采用3 次测得值的算数平均值作为标准质量,因此电子天平测量重复性引入的标准不
确定度分量为:
s1 g
s1 0.33
3
u m s m
同理,当流量设定值为125mL/min、250mL/min 时,电子天平测量重复性引入的标准
不确定度分别为0.62g、1.21g。
D 3.2.1.2 电子天平最大允许误差引入的标准不确定度) s2 u(m
电子天平为级,其最大允许误差为±0.1g,假设服从均匀分布,因此电子天平引入
的标准不确定度分量为:
g s2 0.058
3
u(m ) 0.1
当流量设定值为50mL/min 时,纯水质量引入的标准不确定度
g s s1 s2 u m u2 (m ) u2 (m ) 0.34 ,同理,当流量设定值为125mL/min、250mL/min 时,纯
水质量s m 引入的标准不确定度分别为0.63g 和1.22g。
D.3.2.2 纯水密度t
引入的标准不确定度( ) t
u
纯水密度受温度影响,假设在校准过程中,温度变化量为土1.0 °C,根据附录C 可知,
其密度变化量为土0.0003 g/cm3,假设分布服从均匀分布,则纯水密度t
引入的标准不确定
度分量为:
3
t 0.00017g / cm
3
u( ) 0.0003
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D.3.2.3 校准时间t 引入的标准不确定度u(t)
D.3.2.3.1 电子秒表引入的标准不确定度( ) 1 u t
电子秒表最大允许误差为±0.10s,假设分布服从均匀分布,则电子秒表引入的标准不
确定度分量为:
0.058s
3
( ) 0.10 1 u t
D.3.2.3.2 校准人员操作计时反应时间引入的标准不确定度( ) 2 u t
校准人员操作计时反应时间为0.3s,区间半宽为0.15s,假设分布服从均匀分布,则校
准人员操作计时反应时间引入的标准不确定度分量为:
0.087s
3
( ) 0.15 2 u t
校准时间t引入的标准不确定度( ) ( ) ( ) 0.105 0.0017min 2
2
1
u t u2 t u t s 。
D.3.2.4 流量设定值q引入的标准不确定度u(q)
蠕动泵的流量设定值分辨力为0.1 mL/min,假设分布服从均匀分布,则分辨力引入的
标准不确定度分量为
0.029 /min
2 3
u(q) 0.1 mL
由D.3.2.1.1 可知,蠕动泵分辨力引入的标准不确定度小于测量过程中电子天平重复测
量引入的标准不确定度,因此,不再考虑蠕动泵分辨力引入的标准不确定度,即流量设定
值q引入的标准不确定度u(q)。
标准不确定度分量汇总见表D.3。
表D.3 蠕动泵流量示值误差标准不确定度分量汇总表
不确定度来源
流量设定值
(mL/min) i c i u i i c u
纯水质量s m 引入的标
准不确定度) s u(m
50 -0.010g-1 0.34g 0.0034
125 -0.004g-1 0.63g 0.0025
250 -0.002g-1 1.22g 0.0024
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纯水密度t
引入的标
准不确定度( ) t
u
50 1.010cm3/g
0.00017g/cm3
1.7×10-4
125 1.018cm3/g 1.8×10-4
250 0.998cm3/g 1.7×10-4
校准时间t 引入的标准
不确定度u(t)
50 0.504min-1
0.0017min
8.6×10-4
125 0.508min-1 8.6×10-4
250 0.498min-1 8.5×10-4
流量设定值q 引入的
标准不确定度u(q)
50 0.020min/mL
-
-
125 0.008min/mL -
250 0.004min/mL -
D.4 合成标准不确定度
( ) ( ) ( ) 2 ( )
4
2 2
3
2 2
2
2 2
1 u c u m c u c u t u q c s t
可得合成标准不确定度,见表D.4。
D.5 扩展不确定度
扩展不确定度c U ku ,取包含因子k=2,见表D.4。
表D.4 蠕动泵流量示值误差扩展不确定度一览表
流量设定值(mL/min) (%) s s (%) c u U(%,k 2)
50 0.85 0.4 0.8
125 1.55 0.3 0.6
250 -0.41 0.3 0.6
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附录E
蠕动泵转速示值误差测量不确定度评定示例
E.1 概述
E.1.1 环境条件:温度20.3℃,相对湿度68%。
E.1.2 测量标准:数字转速表,准确度等级0.1 级。
E.1.3 被校对象:蠕动泵,型号BT-100L,泵头型号YZ15T,最大转速150mL/min。
E.1.4 测量过程:使用数字转速表对蠕动泵进行校准采用比较测量。将数字转速表对准蠕
动泵,待转速稳定后,分别读取数字转速表示值和蠕动泵设定值,进行比较,得到校准结
果。
E.2 测量模型及灵敏系数
E.2.1 测量模型
100%
s
s
n n
n n
式中:
n ——蠕动泵转速示值误差,%;
s n ——数字转速表三次测量示值平均值,r/min;
n ——蠕动泵转速设定值,r/min。
E.2.2 方差及灵敏系数
由于各分量互不相关,则蠕动泵转速示值误差合成标准不确定度c u 表示为:
( ) ( ) 2 2 ( )
2
2 2
1
u2 c u n c u n n s
其中,灵敏系数为:
1 2
s s
n
n
n
n
c
s
n
n n
c 1
2
当蠕动泵转速设定值分别为30r/min、75r/min、150r/min 时,代入上述公式计算灵
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敏系数如表E.1 所示。
表E.1 灵敏系数
表E.1 灵敏系数
E.3 标准不确定度分析
根据测量模型,影响校准结果的因素主要包括测量重复性、蠕动泵分辨力、转速表准
确度等。
E.3.1 测量数据
见下表E.2。
表E.2 测量数据
转速设定值
(r/min)
数字转速表示值
(r/min)
平均值
(r/min)
示值误差
(%)
重复性
(r/min)
30
29.83 29.96 29.81 30.09 29.89
29.943 0.19 0.1074
30.11 29.94 30.07 29.91 29.82
75
74.95 74.87 75.01 75.04 74.92
74.937 0.08 0.0724
74.90 74.88 75.04 74.95 74.81
150
149.91 149.87 149.82 149.88 150.04
149.922 0.05 0.0785
149.92 149.96 150.08 149.89 149.85
E.3.2 标准不确定度分量评定
E.3.2.1 测量重复性引入的标准不确定度( ) 1 s u n
在校准时间内,重复测量3 次,取平均值作为本次测量结果,所以当转速设定值为
30r/min 时,重复性引入的标准不确定度为:
0.062 /min
3
0.1074
3
( ) ( ) 1 r s
s u n s n
同理,当转速设定值为75r/min、150r/min 时,测量重复性引入的标准不确定度分别为
0.042r/min、0.045r/min。
E.3.2.2 数字转速表准确度引入的标准不确定度( ) 2 s u n
转速设定值
(r/min)
灵敏系数
(min / r) 1 c (min / r) 2 c
30 -0.00667 0.00667
75 -0.0134 0.0133
150 -0.0335 0.0334
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数字转速表为0.1 级,假设服从均匀分布,则当转速设定值为30r/min 时,数字转速表
引入的标准不确定度为:
0.018 /min
3
( ) 0.1% 30 2 r s
u n
同理,当转速设定值为75r/min、150r/min 时,转速表准确度引入的标准不确定度分别
为0.044r/min、0.087r/min。
当转速设定值为30r/min 时,转速表转速测量s u 引入的标准不确定度为
( ) ( ) 2 ( 2 ) 0.065 /min
2
2
1 r s
2
s s u n u n u n ,同理,当转速设定值为75r/min、150r/min 时,转
速表转速测量s u 引入的标准不确定度分别为0.061r/min 和0.098r/min。
E.3.2.3 蠕动泵分辨力引入的标准不确定度u(n)
蠕动泵的转速设定值分辨力为0.1 r/min,假设分布服从均匀分布,则分辨力引入的标
准不确定度分量为
0.029 /min
2 3
u(n) 0.1 r
由E.3.2.1 可知,蠕动泵转速分辨力引入的标准不确定度小于测量过程中重复测量引入
的标准不确定度,因此,不再考虑转速分辨力引入的标准不确定度u(n)。
标准不确定度分量汇总见表E.3。
表E.3 蠕动泵转速示值误差标准不确定度分量汇总表
不确定度来源
转速设定值
(r/min)
( r) i c min/ (r /min) i u i i c u
转速表转速测量引入
的标准不确定度( ) s u n
30 -0.00667 0.065 4.3×10-4
75 -0.0134 0.061 8.2×10-4
150 -0.0335 0.098 3.3×10-3
蠕动泵分辨力引入的
标准不确定度u(n)
30 0.00667
-
-
75 0.0133 -
150 0.0334 -
E.4 合成标准不确定度
JJF(辽)562-2024
17
( ) ( ) 2 2 ( )
2
2 2
1 u c u n c u n n s
可得合成标准不确定度,见表E.4。
E.5 扩展不确定度
扩展不确定度c U ku ,取包含因子k=2,见表E.4。
表E.4 蠕动泵转速示值误差扩展不确定度一览表
转速设定值(r/min) (%) n (%) c u U(%,k 2)
30 0.19 4.4×10-2 0.1
75 0.08 8.2×10-2 0.2
150 0.05 0.33 0.7
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